科技创新

中南院:攻克空预器堵塞难题,助力安全运行与绿色发展

发布日期: 2021-11-05

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来源: 大唐中南电力试验研究院

“双碳”战略推进火力发电技术领域开展新一轮节能减排,加之燃煤机组超低排放后出现空预器堵塞问题。经不完全统计,燃煤机组超低排放后空预器堵塞占比高达60%,其中额定负荷空预器差压高于设计值2000Pa的机组占比约35%。为此,各发电企业进行多次尝试:如热态喷氨调整、提高单侧烟温、在线高压水冲洗……但这些手段无法根本上解决空预器堵塞及引发的机组限负荷、电耗增大等问题,空预器堵塞问题成为行业内公认的难题。大唐中南电力试验研究院经过6年的攻关与探索,提出了空预器堵塞治理系统,实现机组安全运行与绿色发展。

直击根源,系统思维破难题

六年来,中南院通过分析堵塞状况和堵塞物成分,快速确定空预器堵塞类型,以此来分析堵塞原因,从锅炉燃烧、脱硝控制、流场温度场分布、催化剂质量等方面全方位查找问题根源,提出系统化治理方案,即通过锅炉燃烧优化、催化剂评估、精准喷氨控制、烟道流场优化等技术措施解决存在的问题,从而保障脱硝系统高效稳定运行,并维持较低的氨逃逸率,以实现标本兼治。这一技术之所以能达到根治的“奇效”,在于它打破了 “头疼医疼、脚痛医脚”的惯性思维,敢于直击根源、全面查找问题,进而“对症下药”消除问题根源。

一机一案,成果推广助提效

在理论研究的基础上,该系统致力于推进科技成果产品化,先后研发的空预器冷端壁温动态调整系统、大区域气流交叉扰动器、稀释风除尘装置等设备,为受空预器堵塞困扰的发电企业提供了一套从基础研究到工艺装备全面的治理方案。该系统会根据机组锅炉类型、脱硝系统型式、运行实际等客观因素,对可能造成堵塞的原因进行全方位科学分析,结合现场情况来制定,实行“一机一案”。

截至目前,该成果在龙岗、宁德、首阳山、巩义、三门峡等6台机组得到应用,均彻底解决了空预器堵塞问题,实现空预器长达2年以上的长周期稳定运行。实施后,空预器差压(BRL)降低3000Pa,引风机电耗大幅降低,单台机组每年因节煤可减排二氧化碳8650吨,减排氨气617吨,年经济效益3899万元。

该项目成果获得2019年中国电机工程学会“中国电力科学技术奖三等奖”、2020年中国能源研究会“能源创新奖二等奖”, 并通过中国电机工程学会鉴定,整体达国际先进水平。

经过科学论证和实践检验,中南院提出的空预器堵塞治理系统以科学的治理思路、先进的治理技术、较少的资金投入、显著的经济效益等独特优势受到发电企业和行业的一致认可,为行业内正在被空预器堵塞所困扰的火电企业提供了可靠、稳定、经济的解决方案,具有良好的推广前景,必将为火电机组实现“碳达峰”“碳中和”目标作出突出贡献。